基于BV75数控铣床热误差的检测与分析.pdf

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1、第4期组合机床与自动化加工技术No．42015年4月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueApr．2015文章编号：1001—2265(2015)04—0101—03DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．04．026基于BV75数控铣床热误差的检测与分析水陈金英(北京工业职业技术学院机电学院，北京100042)摘要：利用先进的检测设备对数控铣床热误差进行检测与分析，使用Labview搭建了数据检测与分析的平台。在研究球杆仪检测数控机床热误差的方法的基础上，对数控机床空间几何位置和

2、主轴端热漂移误差进行了分析。通过实验测得热误差进行曲线拟合，得到变化规律曲线，实验结果证明该实验方法和检测与分析平台的实用性和有效性。关键词：球杆仪；检测；热误差；拟合中图分类号：TH166；TG547文献标识码：ABasedontheDetectionandAnalysisofThermalErrorofCNCMillingBV75CHENJin-ying(SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，BeijingVocational&TechnicalInstituteofIndustry，Bei-jing100042，

3、China)Abstract：ByusingadvancedtestingequipmenttodetectandanalyseCNCmillingthermalerror，weemployLabviewtosetuptheplatformofdatadetectionandanalysis．BasedontheresearchofdetectivemethodofCNCMachineThermalErroronballbars，weanalysespatialgeometryofCNCmachinetoolspindlethermaldriftanderror．B

4、yexperimentallymeasuredthermalerorcurvefitting，weobtainedcurvevariation．Theexperimentalresultsshowthattheexperimentalmethodsandtheplatformofdetectionandanalysisarepracti—cabilityandeffective．Keywords：ballbars；detection；thermalerror；fitting(1)检测数控机床热误差的思路0引言数控机床开机后对机床进行圆轨迹的测量以得到国内外众多研究表

5、明，数控机床产生热误差主要各几何误差数值。然后让机床继续运转以保证数控机是因为热变形导致机床的某些操作指令所产生的预期床的热变形和加工状态基本一致时测试其误差值。二响应与实际响应之间的差异⋯。热变形误差是数控机者所测试的误差数据的差值为热变形所导致的热误差床的最大误差源，大约占总误差的40％～70％，因此量。提高数控机床精度的关键在于如何控制由于热变形所(2)对球杆仪进行静态测试导致热误差。本文主要利用球杆仪检测数控机床的如图1所示，球杆仪所经过的区域呈圆锥面J。热误差，了解其变形规律，并为改善数控机床的加工精度提供了一套实用和有效的检测方法。1球杆仪检测数控机床热

6、误差的方法数控机床在一定的进给速度和主轴速下随着操作时间的增加，不可避免地要发热。数控机床的内部热源比较多，引起热滞现象也比较多。本文主要根据三轴数控铣床坐标变换原理及几何误差和热误差元素项所得出的综合误差模型，利用球杆仪进行检测数控机床的热误差，分析数控机床的主要热误差源和趋图1空间的几何关系于平稳的加工时段。收稿日期：2014—06—27：修回日期：2014—09—10}基金项目：北京市科技计划面上项目编号(PXM2014—014225—000007)作者简介：陈金英(1976一)，女，山东济宁人，北京工业职业技术学院副教授，硕士，研究方向为数控机床故障诊断与精

7、度检测，(E—mail)vegachjy@163．com。·102·组合机床与自动化加工技术第4期在程序中首先设定三个暂停点，分别为M、N、P可计算得到ZX为长度86．603cm。三点，在此点处分别读取球杆仪的长度值为、：、测试的三点间隔120。，如图4所示。L。然后按照图1的空间几何位置进行计算并分表1检测程序析，得到其主轴端点、l，、z的坐标数值。最后在数xY平面检测程序YZ平面检测程序控机床的两种状态下即初始状态和产生热变形后的状Gl7Go0G90G54Gl9G0OG90G54MO5M05态，在不同时间段内分别采集多组数据进行分析，以得G94F2000G9